内容正文:
钠及其化合物
1.钠单质
①钠与O2反应的化学方程式
常温:4Na+O22Na2O
加热:2Na+O2Na2O2
②钠与水反应化学方程式:2Na+2H2O2NaOH+H2↑。
③钠与氯气反应:2Na+Cl22NaCl
④钠与硫单质反应:2Na+SNa2S
⑤钠与熔融四氯化钛反应:4Na+TiCl(熔融)4NaCl+Ti
⑥钠与硫酸铜溶液反应:第一步:2Na+2H2O2NaOH+H2↑
第二步:2NaOH+CuSO4Na2SO4+Cu(OH)2
总反应:2Na+2H2O+CuSO4Na2SO4+Cu(OH)2 +H2↑
2.氧化钠
①与水反应:Na2O+H2O2NaOH。
②溶于盐酸:Na2O+2HCl2NaCl+H2O。
③与CO2反应:Na2O+CO2Na2CO3。
3.过氧化钠
①与水反应:2Na2O2+2H2O4NaOH+O2↑。
②与CO2反应:2Na2O2+2CO22Na2CO3+O2。
③溶于盐酸:2Na2O2+4HCl4NaCl+2H2O+O2↑
④与二氧化硫反应:Na2O2+SO2Na2SO4
4.氧化纳与过氧化钠的相互转化:2Na2O+O22Na2O2
5.碳酸钠与碳酸氢钠
①碳酸氢钠受热分解:2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2↑
②碳酸钠与盐酸反应Na2CO3+HClNaHCO3+NaCl,NaHCO3+HClCO2↑+H2O+NaCl
总反应:Na2CO3+2HClH2O+CO2↑+2NaCl
③碳酸氢钠与与盐酸反应:NaHCO3+HClCO2↑+H2O++NaCl
④碳酸钠与氯化钡反应:Na2CO3+BaCl2BaCO3↓+2NaCl
⑤碳酸钠与氢氧化钙反应:Na2CO3+Ca(OH)2CaCO3↓+2NaOH
⑥碳酸氢钠与氢氧化钙反应:Ca(OH)2+NaHCO3(少量)CaCO3↓+H2O+NaOH
⑦碳酸钠溶液中通入二氧化碳:Na2CO3+CO2+H2O2NaHCO3
⑧侯氏制碱法:
6.几种常见金属元素的焰色
金属元素
Li
Na
K
Ca
Sr
Ba
Cu
焰色
紫红色
黄色
紫色(透过
蓝色钴玻璃)
砖红色
洋红色
黄绿色
绿色
氯及其化合物
1.氯气与金属单质反应
2. 氯气与氢气反应:H2+Cl22HCl
3.氯气和氯化亚铁反应:2FeCl2+Cl22FeCl3
4.氯气和硫化钠反应:Na2S+Cl2S↓+2Cl-
5.氯气和硫化氢反应:Cl2+H2SS↓+2HCl
6.氯气和二氧化硫反应:Cl2+SO2+2H2OH2SO4+2HCl
7.氯气和水反应:Cl2+H2OHCl+HClO。
8.次氯酸光照分解:2HClO2HCl+O2↑
9.氯气与NaOH反应:Cl2+2NaOHNaCl+NaClO+H2O。
10.氯气与Ca(OH)2反应:2Cl2+2Ca(OH)2CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O。
11.实验室制氯气:MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O。
12.实验室制取氯气的其他方法
(1)高锰酸钾氧化浓盐酸(不需加热)
2KMnO4+16HCl(浓)2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O
(2)氯酸钾氧化浓盐酸(不需加热)
KClO3+6HCl(浓)KCl+3Cl2↑+3H2O
(3)次氯酸钙氧化浓盐酸(不需加热)
Ca(ClO)2+4HCl(浓)CaCl2+2Cl2↑+2H2O
13.检验Cl-的方法:取少量待测液于试管中,向其中加入稀硝酸酸化AgNO3溶液,若生生白色沉淀,则可含有Cl-。
铁及其化合物的化学方程式
1.铁单质
①与非金属单质的反应
与氧气反应:3Fe+2O2Fe3O4
与氯气反应:2Fe+3Cl22FeCl3
与硫单质:反应Fe+SFeS
与碘单质反应:Fe+I2FeI2
②与水的反应:3Fe+4H2O(g)Fe3O4+4H2。
③与酸的反应
与非氧化性酸反应:Fe+2H+===Fe2++H2↑
与稀HNO3反应:铁少量:Fe+4H++NO===Fe3++NO↑+2H2O
铁过量:3Fe+8H++2NO===3Fe2++2NO↑+4H2O
④与某些盐溶液反应
铁单质和铜离子反应:Fe+Cu2+===Fe2++Cu、
铁单质和铁离子反应:Fe+2Fe3+===3Fe2+
⑤铁的冶炼:Fe2O3+3CO2Fe+3CO2
2. 铁的氧化物
与H+反应:FeO+2H+===Fe2++H2O、Fe2O3+6H+===2Fe3++3H2O、Fe3O4+8H+===Fe2++2Fe3++4H2O
3.铁的氢氧化物
①氢氧化亚铁被氧化:4Fe(OH)2+O2+2H2O===4Fe(OH)3
②氢氧化铁受热分解:2Fe(OH)3Fe2O3+3H2O
③制备氢氧化铁:Fe3++3OH-===Fe(OH)3↓
④制备氢氧化亚铁:Fe2++2OH-===Fe(OH)2↓
4.Fe2+、Fe3+的检验方法
(1)Fe2+的检验
取少量的待测液于试管中,向其中加入几滴氢氧化钠溶液,若先产生白色絮状沉淀,然后迅速变为灰绿色最后变为红褐色,则含有Fe2+。(4Fe(OH)2+O2+2H2O===4Fe(OH)3。)
(2) Fe3+的检验
取少量的待测液于试管中,向其中加入几滴硫氰化钾(KSCN)溶液,若溶液变为红色,则含有Fe3+。
(Fe3++3SCN-=Fe(SCN)3)
5. 铁盐和亚铁盐
亚铁离子和氯气反应:2Fe2++ Cl2== 2Fe3++ 2Clˉ
铁离子和铁单质反应:2Fe3++ Fe == 3Fe2+
铁离子和铜单质反应:2Fe3++ Cu == 2Fe2++ Cu2+
亚铁离子和锌单质反应:Fe2++ Zn == Fe + Zn2+
亚铁离子和高锰酸根离子反应:5Fe2++MnO4-+8H+=5Fe3+ + Mn2++4H2O
铁和硫氰根离子反应:Fe3+ + 3SCN- = Fe(SCN)3
铝及其化合物的化学方程式
1.Al与O2反应常温或加热:4Al+3O22Al2O3
2.Al与Cl2反应:2Al+3Cl22AlCl3
3.常温下,Al与浓硫酸、浓硝酸发生钝化。
铝与稀HNO3常温下反应:Al+4HNO3===Al(NO3)3+NO↑+2H2O
4.铝与非氧化性酸(盐酸):2Al+6HCl===2AlCl3+3H 2↑
5.铝与氢氧化钠反应:2Al+2NaOH+6H2O===2Na[Al(OH)4]+3H 2↑
6.制备铝单质:电解熔融Al2O3:2Al2O34Al+3O2↑
7.铝热反应:Al2O3+FeFe2O3+Al
8.氧化铝与酸反应:Al2O3+6HCl===2AlCl3+3H2O
9.氧化铝与碱反应:Al2O3+2NaOH+2H2O===2Na[Al(OH)4]
10.氢氧化铝与酸反应:Al(OH)3+3HCl===AlCl3+3H2O
11.氢氧化铝与碱反应:Al(OH)3+NaOH===Na[Al(OH)4]
12.氢氧化铝受热分解:2Al(OH)3Al2O3+3H2O
13.氢氧化铝的制备:
铝盐溶液与弱碱反应:AlCl3+3NH3·H2O===Al(OH)3↓+3NH4Cl
四羟基合铝酸钠溶液和过量的二氧化碳反应:Na[Al(OH)4]+CO2= Al(OH)3↓+NaHCO3
14.氯化铝溶液和四羟基合铝酸钠溶液反应:AlCl3+Na[Al(OH)4]====4Al(OH)3↓+3NaCl
15.氯化铝溶液和氢氧化钠溶液反应:
氢氧化钠少量:AlCl3+3NaOH===Al(OH)3↓+3NaCl
氢氧化钠过量:AlCl3+4NaOH===Na[Al(OH)4]+3NaCl
16.四羟基合铝酸钠溶液和稀盐酸反应:
稀盐酸少量:Na[Al(OH)4]+HCl===Al(OH)3↓+H2O+NaCl
稀盐酸过量:Na[Al(OH)4]+4HCl===AlCl3+4H2O+NaCl
硫及其化合物
1. 硫单质
(1)S的氧化性
Fe+SFeS
2Cu+SCu2S
S+Hg===HgS
H2+SH2S
(2)S的还原性
S+O2SO2
S+2H2SO4(浓)3SO2↑+2H2O。
3S+6NaOH2Na2S+Na2SO3+3H2O
2. 二氧化硫
①酸性氧化物的通性
②氧化性(如与H2S溶液反应):
SO2+2H2S===3S↓+2H2O
③还原性
a.与O2反应:2SO2+O22SO3;
b.与卤素单质的水溶液反应:X2+SO2+2H2O=2HX+H2SO4(X=Cl、Br、I);
c.与铁盐溶液反应:2Fe3++SO2+2H2O=2Fe3++2H++SO42-;
④漂白性:可使品红溶液等有机色质退色,生成不稳定的化合物。
(3)实验室制法
①固体Na2SO3与较浓H2SO4反应
Na2SO3+H2SO4===Na2SO4+SO2↑+H2O;
②铜与浓H2SO4混合加热
Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O。
3. 硫酸
①Cu和浓H2SO4反应的化学方程式为Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O
②常温下,浓硫酸能使铁、铝钝化,可用铝槽车装运浓H2SO4。。
③浓硫酸可将碳、磷等非金属单质氧化成高价态的氧化物或含氧酸,本身被还原为SO2。
C+2H2SO4(浓)CO2↑+2SO2↑+2H2O。
④浓硫酸氧化含低价非金属元素的化合物
H2S+H2SO4 (浓)==S↓+SO2↑+2H2O或H2S+3H2SO4 (浓)4SO2↑+4H2O
2HI+H2SO4 (浓)==I2+SO2↑+2H2O\2HBr+H2SO4 (浓)==Br2+SO2↑+2H2O
硫酸的工业制备
黄铁矿煅烧
4FeS2+11O22Fe2O3+8SO2
SO2的催化氧化
2SO2+O22SO3
SO3吸收
SO3+H2O===H2SO4
SO42-的检验
取少量待测液于试管中,先滴加几滴稀盐酸,无明显现象,再滴加几滴氯化钡溶液若出现白色沉淀则含硫酸根离子,反之,不含
氮及其化合物
一、氮气
①与H2反应:N2+3H22NH3;
②与某些金属反应:3Mg+N2Mg3N2
Mg3N2+6H2O=3Mg(OH)2+2NH3↑
③与O2反应:N2+O22NO(闪电、汽车引擎中发生的反应)
实验室制氮气
①高温下氨气还原氧化铜:2NH3+3CuO3Cu+N2+3H2O。
②用饱和NaNO2和NH4Cl溶液在加热条件反应:NaNO2+NH4ClNaCl+N2↑+2H2O。
二、氮的氧化物
N2O、NO、N2O3、NO2(或N2O4)、N2O5,其中N2O5、N2O3分别是硝酸、亚硝酸(HNO2)的酸酐。N2O俗称笑气,
NO:无色、无味、气体、密度略大于空气、不溶于水
氧化性:2NO+2CO=2CO2+N2
还原性;2NO+O2=2NO2
与O2混合,通入水中:4NO+3O2+2H2O=4HNO3
实验室制取:3Cu+8HNO3(稀)==3Cu(NO3)2 +2NO↑+4H2O
NO2:红棕色、刺激性气味、气体、密度比空气大、易溶于水
与水:3NO2+H2O=2HNO3+NO
与碱:2NO2+2NaOH=NaNO3+NaNO2+H2O
NO+NO2 +2NaOH=2NaNO2 +H2O
氧化性:2NO2+2KI=I2+2KNO2
与O2混合,通入水中:4NO2+O2+2H2O=4HNO3
实验室制取:Cu+4HNO3(浓)==Cu(NO3)2+2NO2 ↑+2H2O
三、氨气
(1)氨与水的反应:NH3+H2ONH3·H2ONH+OH-
NH3·H2ONH3↑+H2O。
(2)氨与酸的反应:NH3+HCl=NH4Cl(白烟);NH3+HNO3=NH4NO3(白烟);2NH3+H2SO4=(NH4)2SO4
(3)与盐溶液的反应:如氯化铁溶液与氨水反应:Fe3++3NH3·H2O==Fe(OH)3↓+3NH4+;
过量氨水与AlCl3反应的离子方程式:Al3++3NH3·H2O===Al(OH)3↓+3NH。
(4)氨的还原性
a.催化氧化:4NH3+5O24NO+6H2O(用于工业制硝酸)。
b.在纯氧中燃烧:4NH3+3O22N2+6H2O。
c.与氯气反应:2NH3+3Cl2===N2+6HCl或8NH3+3Cl2===N2+6NH4Cl(用于检验Cl2管道泄漏)。
d.与CuO反应:2NH3+3CuON2+3Cu+3H2O(用于实验室制少量N2)。
4.氨的实验室制法
2NH4Cl+Ca(OH)22NH3↑+CaCl2+2H2O
5.铵盐的化学性质
6.铵盐(NH)的检验方法
向铵盐溶液中加入强碱溶液,加热,产生无色气体,用湿润的红色石蕊试纸检验,试纸变蓝色。
四、硝酸
(1)酸性:属于强酸,溶于水完全电离:HNO3===H++NO3-,如CaCO3与HNO3反应:CaCO3+2HNO3(稀)===Ca(NO3)2+CO2↑+H2O (若无稀盐酸可用稀硝酸代替室制CO2)。
(2)不稳定性:硝酸见光或受热易发生分解:4HNO34NO2↑+O2↑+2H2O 。
(3)强氧化性
性质
解释或化学方程式
金属
与Fe、Al
浓硝酸
常温时浓硝酸使铁、铝钝化,加热时可以反应
与Fe
稀硝酸
铁少量Fe+4H++NO3-=Fe3++NO↑+2H2O
铁过量3Fe+8H++2NO3-=3Fe2++2NO↑+4H2O
与铜
浓硝酸
4HNO3(浓)+Cu=Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O
稀硝酸
8HNO3(稀)+3Cu=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O
非金属
与碳反应
4HNO3(浓)+CCO2↑+4NO2↑+2H2O
硅及其化合物
一、硅单质
①常温下,硅的化学性质不活泼,只与F2、HF(氢氟酸)、强碱(如NaOH)溶液反应。
与氟气反应:Si+2F2===SiF4
与氢氟酸反应:Si+4HF===SiF4↑+2H2↑
与NaOH溶液反应:Si+2NaOH+H2O===Na2SiO3+2H2↑
②加热和高温时,能与O2、Cl2、C等反应。
与O2反应:Si+O2SiO2。
与Cl2反应:Si+Cl2SiCl4
与C反应:Si+ CSiC
硅的用途:半导体材料、太阳能电池、计算机芯片和耐酸设备等。
高纯硅的制备
SiO2+2CSi+2CO↑;
Si+3HClSiHCl3+H2;
SiHCl3+H2Si+3HCl
二、二氧化硅
(1)酸性氧化物
①SiO2可以与碱反应SiO2+2NaOH===Na2SiO3+H2O。
②在高温条件下,与碱性氧化物反应SiO2+CaOCaSiO3。
③在高温条件下可以与碳酸盐反应SiO2+Na2CO3Na2SiO3+CO2↑;
SiO2+CaCO3CaSiO3+CO2↑。
(2)弱氧化性,如与碳反应:SiO2+2CSi+2CO↑(制粗硅);
SiO2+3CSiC+2CO↑(制金刚砂)。
(3)特性:常温下与氢氟酸反应的化学方程式为:SiO2+4HF===SiF4↑+2H2O。
二氧化硅的主要应用。光学仪器、光导纤维、石英玻璃等。
三、硅酸
(1)弱酸性:硅酸的酸性很弱,比碳酸的酸性还弱:H2SiO3+2NaOH==Na2SiO3+2H2O。
(2)不稳定性:H2SiO3SiO2+H2O。
(3)硅酸的制备:
Na2SiO3+2HCl==H2SiO3↓+2NaCl,Na2SiO3+CO2+H2O==H2SiO3↓+Na2CO3(证明酸性:H2CO3>H2SiO3)。
硅酸的用途:硅胶可作催化剂的载体和袋装食品、瓶装药品的干燥剂。
四、硅酸盐
硅酸钠(Na2SiO3)其水溶液俗称水玻璃,有黏性,水溶液显碱性。
(1)与盐酸反应的化学方程式:Na2SiO3+2HCl===2NaCl+H2SiO3↓。
(2)与CO2水溶液反应的化学方程式:Na2SiO3+H2O+CO2===Na2CO3+H2SiO3↓。
(3)用途:黏合剂(矿物胶)、防腐剂和耐火阻燃材料。
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放电或高温
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